基于CIM多域构件依赖图的可拆除窗口生成方法、系统及存储介质

本发明涉及构件拆除的，特指一种基于cim多域构件依赖图的可拆除窗口生成方法、系统及存储介质。

背景技术：

1、既有建筑拆除通常以快速清场和整体破碎为目标，拆除顺序主要依据经验、结构类型和机械作业便利性确定。该方式容易导致门窗、钢构件、装配式部品、机电设备、石材饰面和完整砖材等具有再利用价值的构件在可拆卸之前即被破坏，降低直接复用和高值回收比例。选择性拆除强调先识别可复用或可回收对象，再按照构造连接、结构稳定和作业安全要求逐层、逐类拆解，但其工序策划仍需依赖经验，工作量大。

2、现有基于bim的可拆解性或回收潜力评价方法，多依据材料类型、连接方式、构件尺寸、耐久性和经济价值形成静态评分，通常可给出“哪些构件值得回收”，具体的拆除工序策划仍需依赖经验，存在工作量大和成本高的问题。因此有必要进行改进。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种基于cim多域构件依赖图的可拆除窗口生成方法、系统及存储介质，解决现有的构件拆除策划依赖经验存在工作量大和成本高的问题。

2、实现上述目的的技术方案是：

3、本发明提供了一种基于cim多域构件依赖图的可拆除窗口生成方法，包括如下步骤：

4、获取待拆除单元的城市级cim模型与项目级bim模型；

5、根据获取的待拆除单元的城市级cim模型与项目级bim模型，确定待拆除单元的构件对象；

6、根据获取的待拆除单元的城市级cim模型与项目级bim模型，构建多域依赖图，所构建的多域依赖图包括节点集合与边集合，其中的节点集合至少包括构件节点，所述边集合包括结构支承边、连接拆解边、空间遮挡与运输通道边以及危险隔离边和机电服务边；

7、根据构建的多域依赖图，从待拆除单元的构件对象中选出当前时刻可拆除的构件对象，作为可拆除窗口。

8、本发明基于cim多域构件依赖图的可拆除窗口生成方法的进一步改进在于，还包括：

9、对每一构件对象生成对应的构件可回收性护照；

10、根据构件可回收性护照对构件对象的基准可回收性进行计算，以得到基准可回收性计算结果，其中的基准可回收性计算公式为：

11、式1，

12、式1中，表示构件对象i的基准可回收性计算结果，clip(z,0,1)表示将计算结果z截断至区间[0,1]，表示权重，各权重均不小于0，且，表示构件对象i的完好度，表示构件对象i的连接可分离性，表示构件对象i的基础作业可达性，表示构件对象i的市场匹配度，表示构件对象i的单位构件替代新材碳减排潜力，表示构件对象i的危险污染惩罚，表示构件对象i的基准拆除损伤易感性，表示构件对象i的拆除作业负担。

13、本发明基于cim多域构件依赖图的可拆除窗口生成方法的进一步改进在于，还包括：

14、获取当前的拆除状态；

15、对未拆除的构件对象的动态可回收性进行计算，以得到动态可回收性计算结果，其中的动态可回收性计算公式为：

16、 式2，

17、式2中，表示构件对象i的动态可回收性计算结果，表示当前时刻t的拆除状态向量，表示构件对象i的基准可回收性计算结果，表示构件对象i的动态可达因子，表示构件对象i的稳定允许因子，表示构件对象i的完整性保持因子。

18、本发明基于cim多域构件依赖图的可拆除窗口生成方法的进一步改进在于，还包括：

19、对未拆除的构件对象执行虚拟移除，形成当前虚拟移除状态；

20、基于虚拟移除前后受影响后继构件对象的动态可回收性变化，计算虚拟移除的构件对象的边际可回收性解锁增益，以得到边际可回收性解锁增益结果，其中的边际可回收性解锁增益的计算公式为：

21、 式3，

22、式3中，表示构件对象i的边际可回收性解锁增益，表示构件对象i对后继构件对象j的解锁影响系数，表示移除构件对象i后形成的虚拟移除状态。

23、本发明基于cim多域构件依赖图的可拆除窗口生成方法的进一步改进在于，还包括：

24、对可拆除窗口内的构件对象，计算拆除选择优先度，以得到构件对象的拆除选择优先度结果，其中的拆除选择优先度的计算公式为：

25、式4，

26、式4中，表示构件对象i的拆除选择优先度，至表示权重且总和为1，表示构件对象i的动态可回收性计算结果，表示构件对象i的边际可回收性解锁增益，表示构件对象i的净碳减排收益，表示构件对象i的拆除成本，表示构件对象i的剩余风险，表示构件对象i的预计拆除作业时间，表示构件对象i的预计不可逆损伤概率；

27、根据构件对象的拆除选择优先度结果依序生成构件对象拆除任务。

28、本发明基于cim多域构件依赖图的可拆除窗口生成方法的进一步改进在于，还包括：

29、获取施工现场的反馈事件；

30、根据获取的反馈事件中的反馈对象定位受影响子图；

31、对受影响子图中的构件对象重新计算动态可回收性、边际可回收性解锁增益以及拆除选择优先度，进而更新对应构件对象的拆除顺序并重排对应的拆除任务。

32、本发明基于cim多域构件依赖图的可拆除窗口生成方法的进一步改进在于，还包括：

33、对于基准可回收性不低于0.55或者被指定为复用候选的构件对象，判断其预计不可逆损伤概率是否超过设定阈值；

34、若判断结果为超过设定阈值，则调整拆除工序，在调整后再次判断构件对象i的预计不可逆损伤概率是否超过设定阈值；

35、若判断结果仍为超过设定阈值，则将对应的构件对象i移除当前的拆除窗口。

36、本发明还提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有基于cim多域构件依赖图的可拆除窗口生成方法的程序，所述基于cim多域构件依赖图的可拆除窗口生成方法的程序被处理器执行时实现所述的基于cim多域构件依赖图的可拆除窗口生成方法的步骤。

37、本发明又提供了一种基于cim多域构件依赖图的可拆除窗口生成系统，包括：

38、获取单元，用于获取待拆除单元的城市级cim模型与项目级bim模型；

39、构件解析单元，与所述获取单元连接，用于根据获取的待拆除单元的城市级cim模型与项目级bim模型，确定待拆除单元的构件对象；

40、多域依赖图生成单元，与所述获取单元和所述构件解析单元连接，用于根据获取的待拆除单元的城市级cim模型与项目级bim模型，构建多域依赖图，所构建的多域依赖图包括节点集合与边集合，其中的节点集合至少包括构件节点，所述边集合包括结构支承边、连接拆解边、空间遮挡与运输通道边以及危险隔离边和机电服务边；

41、可拆除窗口生成单元，与所述多域依赖图生成单元和所述构件解析单元连接，用于根据构建的多域依赖图，从待拆除单元的构件对象中选出当前时刻可拆除的构件对象，作为可拆除窗口。

42、本发明基于cim多域构件依赖图的可拆除窗口生成系统的进一步改进在于，还包括构件护照生成单元和基准可回收性评价单元；

43、所述构件护照生成单元与所述构件解析单元连接，用于对每一构件对象生成对应的构件可回收性护照；

44、所述基准可回收性评价单元与所述构件护照生成单元连接，用于根据构件可回收性护照对构件对象的基准可回收性进行计算，以得到基准可回收性计算结果，其中的基准可回收性计算公式为：

45、式1，

46、式1中，表示构件对象i的基准可回收性计算结果，clip(z,0,1)表示将计算结果z截断至区间[0,1]，表示权重，各权重均不小于0，且，表示构件对象i的完好度，表示构件对象i的连接可分离性，表示构件对象i的基础作业可达性，表示构件对象i的市场匹配度，表示构件对象i的单位构件替代新材碳减排潜力，表示构件对象i的危险污染惩罚，表示构件对象i的基准拆除损伤易感性，表示构件对象i的拆除作业负担。

47、本发明基于cim多域构件依赖图的可拆除窗口生成方法、系统及存储介质的有益效果为：

48、本发明的方法和系统，能够根据城市级cim模型与项目级bim模型自动确定待拆除的构件对象，然后构建多域依赖图，以识别结构支承、连接拆解、空间遮挡、运输通道、危险隔离和机电服务依赖关系，基于多域依赖图筛选出满足拆除条件的可拆除的构件对象，形成可拆除窗口，以指导待拆除单元的拆除工作。

49、本发明的方法和系统，为每一构件对象生成对应的可回收性护照，以将构件对象的静态模型属性转化为可回收性计算对象，基于此计算每一构件对象的基准可回收性，根据该基准可回收性评价构件对象的可回收性，提高构件对象的完整复用和高值回收比例。

50、本发明的方法和系统，对可拆除窗口内的构件对象进行了动态可回收性的计算，以反映拆除的施工现场条件变化，使得评价结果与实际可拆除状态能够相一致。

51、本发明的方法和系统，对可拆除窗口内的构件对象进行了边际可回收性解锁增益的计算，以识别高价值构件的关键前置任务，减少因错误的先后顺序造成的不可逆破坏。

52、本发明的方法和系统，针对可拆除窗口内的构件对象，计算了拆除选择优先度，基于拆除选择优先度的计算结果对构件对象的拆除顺序进行排序，依序生成对应的拆除任务，降低计划到现场执行之间的信息损失，可执行性强。

53、本发明的方法和系统，通过施工现场的反馈事件确定受影响子图，然后对局部进行增量重排，缩短现场计划调整时间。